Гибкое ограждение с повышенными следящими свойствами для транспортных средств на воздушной подушке



Гибкое ограждение с повышенными следящими свойствами для транспортных средств на воздушной подушке
Гибкое ограждение с повышенными следящими свойствами для транспортных средств на воздушной подушке
Гибкое ограждение с повышенными следящими свойствами для транспортных средств на воздушной подушке
Гибкое ограждение с повышенными следящими свойствами для транспортных средств на воздушной подушке
Гибкое ограждение с повышенными следящими свойствами для транспортных средств на воздушной подушке
Гибкое ограждение с повышенными следящими свойствами для транспортных средств на воздушной подушке
Гибкое ограждение с повышенными следящими свойствами для транспортных средств на воздушной подушке
Гибкое ограждение с повышенными следящими свойствами для транспортных средств на воздушной подушке

 


Владельцы патента RU 2527871:

Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (RU)

Изобретение относится к судостроению и касается конструкции элементов гибкого ограждения (ГО) амфибийного судна на воздушной подушке (ВП). ГО судна на ВП содержит периферийный наружный гибкий ресивер, имеющий одноярусную конструкцию, прикрепленные к гибкому ресиверу по всему периметру съемные навесные элементы, внутреннее секционирующее ограждение из продольного надувного киля и поперечных оболочек из двух секций ресиверов также с закрепленными на них съемными навесными элементами. Ресивер ГО в угловой части имеет участок с изменением знака гауссовой кривизны. К каждой угловой секции гибкого ресивера присоединены с острым углом наклона к линии экрана от ВП в сторону области ВП всех образующих усеченного конуса с донышком, с вершиной, направленной в сторону экрана, группы из, например, четырех съемных конусных элементов с наружной оболочкой, формирующей размеры нижней части конусов и предохраняющей съемные элементы от повреждения. Угол наклона наружной образующей усеченного конуса к плоскости экрана составляет 100°, а угол наклона внутренней образующей - 40°, что является оптимальным для угловой части ГО. Достигается повышение надежности и простоты конструкции ГО в угловых частях судна на ВП с повышенной технологичностью изготовления и сборки ресивера ГО и съемных элементов из отдельных секций, повышение степени ремонтопригодности, повышение рессорности (демпфирования) и податливости угловых съемных конусных элементов при преодолении препятствий, отсутствие загребания воды. 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

Изобретение относится к судостроению и касается конструкции элементов гибкого ограждения амфибийного судна на воздушной подушке, преимущественно угловой и кормовой части гибкого ограждения такого судна.

Амфибийные катера, корабли и суда на воздушной подушке как военного, так и пассажирского назначения, имеющие гибкое ограждение зоны воздушной подушки по всему периметру корпуса, способны выходить на берег, преодолевать препятствия, двигаться над участками суши, над снегом, льдом, болотом.

Всесторонние исследования и испытания, опыт эксплуатации построенных транспортных средств на воздушной подушке показали, что возможно создание объектов с большей грузоподъемностью, вместимостью, мореходностью, проходимостью, амфибийностью, скоростью.

Обеспечить вышеназванные качества, в сочетании с требованиями по управляемости, остойчивости объекта и продольной устойчивости его движения, что гарантирует, в конечном итоге, надежность и безопасность эксплуатации судов на воздушной подушке, могут только достаточно совершенная конструкция и материалы гибких ограждений, конструирование и выбор которых стали отдельной самостоятельной научно-технической проблемой.

Практическое применение гибких ограждений началось с попытки увеличить высоту парения над поверхностью воды английского СВП SRN 1 с сопловой схемой формирования ВП путем установки на нем в 1960 г. монолитного полотнища из резинотканевого материала высотой около 15 см по периметру днища.

За более чем 50 лет развития и совершенствования гибкое ограждение, претерпев множество изменений, превратилось из примитивного ограждающего полотнища в сложную трехмерную многоярусную конструкцию, состоящую из множества элементов, каждый из которых выполняет совершенно конкретную функцию.

Современное гибкое ограждение представляет собой двухъярусную конструкцию, состоящую из монолитного гибкого ресивера, расположенного по периметру корпуса, с навешенными на него поперечно расчлененными элементами. Монолитный гибкий ресивер является верхним ярусом ограждения, его выполняют обычно из более прочного эластомерного материала для амортизации гидродинамических ударов при движении судна на воздушной подушке на сильном волнении, в кормовой части монолит может иметь поперечное расчленение. Навесные элементы являются вторым нижним ярусом гибкого ограждения. Они прикрепляются к нижней части гибкого ресивера на гибкий фланец, являющийся частью монолита ресивера. Навесные элементы также изготавливают из эластомерного материала, но имеющего меньшую жесткость, чтобы создавать меньше сопротивление при движении судна на волнении. Гибкое ограждение, состоящее из таких отдельных элементов, является достаточно ремонтопригодным изделием. Такая конструкция в случае выхода из строя одного или нескольких элементов позволяет быстро их заменить. Кроме того, такая конструкция обладает большей податливостью как при контакте с водой, так и с преодолеваемыми препятствиями.

Конструктивно двухъярусное гибкое ограждение выполнено из отдельных полотнищ. Части полотнищ соединены прошивкой и проклейкой или рядами болтов, а наружные и внутренние полотнища, образующие гибкий ресивер, присоединены к корпусу при помощи шарнирных петель или болтовых соединений. По нижним кромкам внутреннее и наружное полотнища связаны между собой поперечными диафрагмами и растяжками, установленными с определенным шагом для предотвращения явления автоколебаний ограждения в режиме висения на подушке.

Двухъярусные конструкции гибкого ограждения обеспечивают устойчивость формы верхнего яруса, увеличенную высоту над подстилающей поверхностью, незначительные гидравлические потери, хорошую мореходность, проходимость и низкое сопротивление движению как следствие податливости нижнего яруса гибкого ограждения.

С созданием двухъярусного гибкого ограждения проблема износа верхнего яруса перестала быть значимой, кроме конструкции угловых секций, которые находятся в особых условиях работы (действующие на них нагрузки связаны и с поступательным движением, и с вертикальными перемещениями, и с дрейфом) и требуют дальнейшего совершенствования. Такое дальнейшее совершенствование гибкого ограждения связано с приданием ему большей податливости за счет создания такой формы угловой части ресивера, которая позволяла бы скомпенсировать и вертикальные, и продольные, и поперечные нагрузки. Такое техническое решение позволит уменьшить нагрузки на монолит ресивера, вибрацию гибкого ограждения, улучшить характеристики качки судна на воздушной подушке, так как обеспечится возможность перемещения углового ограждения в различных плоскостях.

В связи с тем, что различные участки гибкого ограждения по периметру выполняют разные функции, несут различную нагрузку, они различаются и по конструкции. Носовые секции ограждения созданы так, чтобы они могли отклоняться вовнутрь при встрече с препятствием, а кормовые - так, чтобы они могли отклоняться наружу и вверх, обеспечивая выход препятствия из-под корпуса судна на воздушной подушке. Бортовые секции наружного контура гибкого ограждения и секции внутреннего контура должны иметь возможность отклоняться вверх и в корму. Угловые секции - вверх, в корму и наружу.

Носовые секции гибкого ограждения представляют собой торообразные оболочки гибкого ресивера с отверстиями для подачи воздуха в навесные поперечно расчлененные элементы открытого типа. Бортовые секции и навесные элементы аналогичны носовым. Наиболее совершенная конструкция кормового гибкого ограждения образована баллоном гибкого ресивера, разделенным диафрагмой на два объема. Верхний объем баллона сообщается с объемом углового ресивера. Нижний объем отделен от верхнего перемычкой с отверстиями. В нижней части баллона навешиваются конусные поперечно расчлененные навесные элементы закрытого типа, образующие воздушноструйное истечение и могущие отклоняться независимо друг от друга, пропуская препятствия. Кормовая часть гибкого ограждения может быть разделена на небольшие секции для облегчения прохода препятствия под корпусом судна на воздушной подушке и уменьшения взаимодействия с набегающим потоком воды. Такая конструкция отличается высокой податливостью, но имеет существенный недостаток, связанный с высокой сложностью его изготовления, особенно проявляемый на небольших объектах. Поэтому на небольших объектах ограничиваются одним верхним объемом, достигая податливости навесных элементов и баллона ресивера другими способами, например за счет поперечных диафрагм типа гибкого конуса. Угловые секции гибкого ограждения представляют собой комбинацию бортовых и кормовых секций гибкого ограждения. Наиболее удачной оказалась форма, аналогичная вышеописанной для кормового гибкого ограждения без промежуточного нижнего объема.

Кроме описанных выше периферийных гибких ограждений с целью обеспечения остойчивости судна потребовалось применение секционирующих гибких ограждений. Схемы секционирования воздушной подушки гибкого ограждения весьма разнообразны, но самое широкое применение в практике постройки судов на воздушной подушке получила крестообразная схема секционирования, в которой использовано продольное и поперечное секционирование воздушной подушки. Секционирующее гибкое ограждение, предназначенное для разделения объема воздушной подушки в продольной и поперечной плоскостях, обычно представляет собой продольные и поперечные надувные кили. Надувной киль состоит из одного или нескольких ярусов, причем верхний ярус выполнен в виде монолитного гибкого ресивера, а нижний состоит из поперечно расчлененных элементов, глухих (без истечения воздуха) или закрытого типа (с истечением воздуха), образующих гибкое сопло. Секционирующее гибкое ограждение имеет меньшую высоту, чем периферийное, но достаточную для создания необходимого перепада давления воздуха в секциях воздушной подушки при наклонениях судна на воздушной подушке.

Все сказанное выше свидетельствует о том, что новые современные конструкции гибких ограждений представляют собой сложнейшие инженерные сооружения и что работа по выбору оптимальных параметров отдельных элементов гибкого ограждения еще не закончена.

В целом при проектировании оптимальные соотношения параметров гибкого ограждения определяют с учетом высоты преодолеваемого препятствия, высоты волны, скорости, формы воздушной подушки в плане, возвышения центра тяжести над основной плоскостью и отстояния его от кормовой кромки ограждения, расположения линий тяги двигателей, условий обеспечения остойчивости, а также условий долговечности, ремонтопригодности и удобства обслуживания.

Так, высота гибкого ограждения должна быть достаточной для преодоления крупных препятствий и высоких волн и соответствовать тактико-техническим требованиям на судно, но при этом возвышение центра тяжести судна на воздушной подушке не должно превышать некоторого значения, при котором остойчивость судна может оказаться меньшей нормируемой правилами классификационных обществ или опытом эксплуатации. Гибкое ограждение должно создавать минимальное сопротивление при движении на тихой воде и на волнении, но при этом сохранять устойчивость продольного движения судна во всем диапазоне эксплуатационных скоростей. Гибкое ограждение не должно повреждаться и должно быть доступно для осмотра, обслуживания и ремонта, например, при посадке амфибийного судна на воздушной подушке на землю.

Гибкое ограждение не только должно удовлетворять условиям прочности, удерживая область повышенного давления воздуха в воздушной подушке или воспринимая нагрузки от проходящих волн или препятствий, но и легко деформироваться при воздействии внешних сил, а после прекращения их действия должно немедленно восстанавливать свою форму.

На практике, особенно для крупных судов на воздушной подушке большой грузоподъемности, применяются следующие проверенные эксплуатацией конструктивные схемы гибких ограждений.

Представленное в патенте Великобритании №1215372, НКИ B7K, МПК B60V 1/16, гибкое ограждение судна на воздушной подушке, содержащее периферийный наружный двухъярусный контур гибкого ограждения, прикрепленный к жесткой части судна, состоящий из гибкого ресивера и подвешенных к нему множества съемных элементов, а также внутренний секционирующий контур с продольными и поперечными секционирующими килями, выполненными также в виде ресивера и таких же съемных элементов.

Аналогичная схема главных элементов системы ограждения воздушной подушки показана на фиг.1 стр.7 статьи "Разработка и анализ характеристик материалов, применяемых для гибких ограждений кораблей на воздушной подушке США" - ЭЙ ВИНИТИ, серия "Судостроение", №34, 14.09.77 г., реферат 113.

Однако различные условия работы съемных элементов на различных участках гибкого ограждения в носовой, бортовой, кормовой, угловых частях гибкого ограждения диктуют и разные требования к конструкции каждой из них, кроме того, конструкция ресивера по обоим информационным источникам не предусматривает возможность быстрой замены отдельных участков.

Наиболее близким решением гибкого ограждения к предлагаемому можно рассматривать конструкцию гибкого ограждения судна на воздушной подушке, изложенную в патенте РФ №2255013, которую можно взять в качестве прототипа.

Это хорошо проработанная в конструктивном плане схема гибкого ограждения, которое включает в себя периферийный гибкий ресивер, имеющий по всему наружному контуру кроме кормовой части одноярусную конструкцию, а в кормовой части двухъярусную конструкцию ресивера (верхний и нижний ярусы), прикрепленные к нижнему ярусу ресивера съемные навесные элементы. Внутреннее секционирующее ограждение представлено продольным и поперечными секционирующими надувными килями, состоящими из оболочки ресивера, также с закрепленными на нем съемными навесными элементами.

Недостатком приведенной конструкции гибкого ограждения судна на воздушной подушке является сложность конструкции двухъярусного ресивера в кормовой части, затрудненность его ремонта, пониженная рессорность и податливость верхнего яруса и съемных элементов в угловой части гибкого ограждения при преодолении препятствий, повышенная загребаемость воды съемными элементами при контакте их с ее поверхностью и, как следствие, увеличенное сопротивление движению судна на воздушной подушке, особенно на волнении.

Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, состоит в создании более надежной и простой конструкции гибкого ограждения в кормовой и угловых частях судна на воздушной подушке, в улучшении технологичности изготовления и сборки ресивера гибкого ограждения и съемных элементов из отдельных секций, в повышении его ремонтопригодности, а также придании повышенной рессорности (способности демпфирования) и податливости верхнего яруса углового ресивера и съемных элементов при преодолении препятствий за счет снижения загребания воды. В дополнение к этому необходимо обеспечить уменьшение загребания воды элементами продольного секционирования.

При этом гибкое ограждение должно удерживать воздушную подушку при минимальных затратах мощности на ее создание, обеспечивать мореходность, остойчивость судна, динамическую устойчивость его продольного движения. Гибкое ограждение должно быть прочным, легким, иметь достаточно продолжительный срок службы, а повреждение его отдельных секций не должно оказывать значительного влияния на ходовые качества судна на воздушной подушке и безопасность его эксплуатации, нормальный износ секций не должен существенно ухудшать характеристики судна на воздушной подушке.

Технический результат достигается тем, что гибкое ограждение судна на воздушной подушке состоит из периферийного гибкого ограждения, имеющего двухъярусную конструкцию в виде наружного гибкого ресивера с компенсационными элементами в угловых секциях и прикрепленных к ресиверу по всему периметру съемных навесных элементов; внутреннего секционирующего Т-образного ограждения, состоящего из продольного надувного киля и поперечных оболочек из двух секций ресиверов, также с закрепленными на них съемными навесными элементами.

Периферийное гибкое ограждение в плане имеет форму, отличную от применявшихся ранее на отечественных судах на воздушной подушке. Носовая секция гибкого ограждения имеет не традиционную для отечественных судов торообразную форму, образованную дугой эллипса или окружности, а перпендикулярна направлению поступательного движения, формируя торообразную форму только в углах правого и левого борта, образуя плавный переход от носового ресивера к бортовому. Образованная таким образом форма площади воздушной подушки в плане в виде прямоугольника со скругленными углами позволяет увеличить грузоподъемность судна без увеличения его линейных размеров.

Отличительными признаками от наиболее близкого аналога (прототипа) также является то, что гибкий ресивер в кормовой части гибкого ограждения имеет только один ярус, в нижней его части расположены внутренние отверстия для подачи воздуха в навесные элементы и внутренние сплошные вертикальные (боковые) перегородки (стенки), разделяющие гибкий ресивер на отдельные съемные секции. Смежные боковые стенки двух соседних секций ресивера на кормовом участке гибкого ограждения срезаны вертикальными плоскостями от линий, параллельных диаметральной плоскости под углом до 15°.

Для повышения податливости кормовой части гибкого ограждения надувной ресивер в верхней своей точке прикреплен к кормовой части судна таким образом, что угол между точкой крепления и вертикальной линией, проходящей через центр радиуса окружности, описывающей форму кормового ресивера, составляет 35-40°.

К кормовой секции гибкого ресивера в нижней его части присоединены съемные элементы в виде усеченного конуса с вершиной, направленной в сторону экрана, с острым углом наклона к линии экрана от воздушной подушки в сторону кормы. Навесные элементы имеют в нижней части внутреннюю диафрагму, играющую роль клапана и формирующую размеры сопла конусов, и регулирующую степень истечения воздуха из съемных элементов. Диафрагма и стенка кормового навесного элемента, обращенная в сторону области воздушной подушки, закрыты гибкими реданами, защищающими их от повреждений при контактах с твердыми препятствиями.

Острый угол наклона съемного элемента к плоскости экрана от воздушной подушки в сторону кормы по углу наклона нижней образующей усеченного конуса съемного элемента с вершиной, направленной в сторону экрана, выбран оптимальным в пределах 20÷40°, а угол наклона верхней образующей усеченного конуса к плоскости экрана выбран максимальным из диапазона 50÷75° для обеспечения устойчивости формы.

Площадь отверстий для прохода воздуха из ресивера в навесные съемные конусные элементы выбрана таким образом, чтобы обеспечить максимальную их податливость. Высота кормового съемного конусного элемента составляет 45-50% от высоты гибкого ресивера.

Нижняя кромка кормовых съемных конических элементов расположена ниже нижней кромки боковых съемных элементов гибкого ограждения, на уровне которых расположены и нижние кромки внутренней диафрагмы съемных конических элементов.

Гибкий ресивер в угловой части гибкого ограждения имеет в плане форму с участком с изменением знака гауссовой кривизны, на котором меридиональные усилия минимальны, а при вертикальных деформациях соседних участков наличие выпуклости поверхности препятствует возникновению дополнительных усилий. Такая форма угловой части ресивера позволяет компенсировать продольные, вертикальные и поперечные перемещения угловой части ресивера.

К каждой угловой секции гибкого ресивера также присоединены съемные элементы в виде усеченного конуса с вершиной, направленной в сторону экрана, с острым углом наклона к линии экрана от воздушной подушки в сторону внутреннего объема воздушной подушки. Навесные элементы в угловой части гибкого ограждения представляют собой податливую резиновую конструкцию конусовидной формы, закрытую для истечения воздуха со стороны воздушной подушки. Каждый угловой съемный элемент изготовлен в виде оболочки в форме усеченного конуса с коническим донышком и имеет дополнительную внешнюю оболочку для придания элементу большей стойкости к внешним воздействиям. В нижней части внутреннего конуса в донышке имеются отверстия для удаления воды. Угол наклона наружной образующей усеченного конуса к плоскости экрана составляет 100°, он выбран в середине диапазона 96-105°, угол наклона внутренней образующей - 40° и также выбран средним в диапазоне 35-45°, что является оптимальным для угловой части ГО. Высота углового съемного конусного элемента составляет 40-45% от высоты гибкого ресивера и 90% от высоты бортовых навесных элементов. Нижняя кромка угловых съемных конусных элементов расположена выше нижней кромки бортовых съемных элементов гибкого ограждения. Нижняя кромка угловых съемных конических элементов расположена выше нижней кромки боковых и кормовых съемных элементов гибкого ограждения.

В отличие от аналогов продольный киль разделяет область воздушной подушки на 3/5 ее длины, создавая в носовой части значительный объем, в котором давление создается большим по сравнению с кормовыми объемами.

Поскольку в научно-технической и патентной литературе не обнаружено технических решений гибкого ограждения с отличительными признаками, указанными выше в материалах заявки на предлагаемое изобретение, то есть нет технических решений, предусматривающих выполнение сопряжения стыка секций кормового и углового ресивера формой с переменной кривизной с образованием компенсатора с группой съемных конусных элементов с внутренней диафрагмой, прикрепленных к ним, а также использование Т-образного секционирования области воздушной подушки, то предложенное решение можно считать новым.

Сопоставительный анализ предлагаемого изобретения с выявленными аналогами подтверждает также, что предложенная конструкция гибкого ограждения судна на воздушной подушке является новой. Вся совокупность признаков изобретения модели не следует для специалистов явным образом из известного уровня техники, поэтому заявленная конструкция гибкого ограждения отвечает критерию изобретательского уровня. Изобретение промышленно применимо, поскольку позволяет достигнуть технического результата.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

- на фиг.1 изображена общая схема расположения отдельных участков гибкого ограждения, вид сверху (корпус судна на воздушной подушке условно показан только в нижней его части);

- на фиг.2 - общая схема расположения отдельных участков гибкого ограждения, вид сбоку с сечением А-А на фиг.1;

- на фиг.3 - вид Б (вид с кормы) на фиг.1;

- на фиг.4 - сечение Г-Г на фиг.1 гибкого ограждения в поперечной плоскости;

- на фиг.5 - укрупнено сечение по угловой секции гибкого ограждения В-В на фиг.2;

- на фиг.6 - укрупнено сечение по кормовой секции ГО, сечение А-А на фиг.1;

- на фиг.7 - кормовой съемный элемент со свободной диафрагмой;

- на фиг.8 - угловой съемный элемент.

Гибкое ограждение судна на воздушной подушке состоит из наружного 1 и внутреннего 2 контуров. Наружный контур 1 ограждает воздушную подушку, создаваемую под днищем судна. Он представляет собой надувную оболочку - гибкий ресивер 3, закрепленный по двум концентричным линиям по периметру судна.

В нижней части гибкого ресивера 3 наружного контура, имеющей отверстия 4 для выхода воздуха, закреплены по всей ее длине съемные навесные элементы, образующие нижний ярус наружного контура: носовые и бортовые 5, угловые 6 и кормовые конусные элементы 7.

Внутри гибкого ресивера расположены оттяжки 8. Для обеспечения монтажа ограждения, его осмотра, ремонта и замены съемных элементов на секциях наружного контура установлены ушки 9, за которые осуществляется подъем ограждения.

Под днищем судна расположен внутренний контур 2, предназначенный для обеспечения его остойчивости. Он представляет собой оболочки цилиндрической формы, в нижней части которых закреплены съемные элементы 10.

Внутренний контур состоит из продольного надувного киля 11, расположенного в районе диаметральной плоскости и имеющего подъем в сторону кормы, и поперечных оболочек 12 из двух секций, установленных в мидельной плоскости. Внутренний контур крепится к днищу судна и делит область воздушной подушки, ограниченную наружным контуром, на четыре части.

Наружный контур 1 состоит из носовых 13, бортовых 14, угловых 15 и кормовых 16 секций, закрепленных по периметру судна.

Носовые секции 13 (3 шт.) представляют собой гибкие оболочки-ресиверы, принимающие при заполнении воздухом форму торовых поверхностей. Поперечное сечение носовых секций показано на фиг.2.

В нижней части носовых секций установлены бортовые съемные элементы 5 в количестве 41 единицы.

Бортовые секции 14 (6 шт.) представляют собой гибкие оболочки-ресиверы, принимающие при заполнении воздухом форму цилиндрических поверхностей. Поперечное сечение бортовых секций 14 изображено на фиг.4.

В нижней части бортовых секций 14 установлены бортовые съемные элементы 5 в количестве 126 штук.

Угловые секции 15 (2 шт.) имеют сложную форму. Каждая из них образована двумя цилиндрическими поверхностями, пересекающимися под углом 90°, скругленным с наружной стороны ограждения. Поперечное сечение угловой секции изображено на фиг.5.

В нижней части каждой угловой секции закреплены 4 съемные конусные элемента.

Внутри носовых 13, угловых 15 и бортовых 14 секций закреплены вертикальные оттяжки 8.

Кормовые секции 16 (2 шт.) представляют собой гибкие оболочки-ресиверы цилиндрической формы. Сечение кормовой секции в ДП изображено на фиг.6.

Кормовые секции автономны по отношению друг к другу: их разделяют боковые вертикальные стенки, которые по периметру присоединяются к оболочкам, а верхними кромками крепятся к корпусу судна.

На каждой съемной кормовой секции второго яруса установлено по 6 кормовых съемных конусных элементов с гибкими реданами 17.

Внутренний контур 2 состоит из носовой 18 (1 шт.), центральных 19 (3 шт.), кормовой 20 (1 шт.) и поперечных 21 (2 шт.) секций.

Носовая 18, центральные 19 и поперечные 21 секции принимают в надутом состоянии форму цилиндра, рассеченного плоскостью, параллельной образующей цилиндра. Поперечное сечение внутреннего контура показано на фиг.2 и 4.

Кормовая секция 20 внутреннего контура 2 имеет форму цилиндра, переходящего в конус в кормовой оконечности. На секциях внутреннего контура 2 закреплено 45 съемных элементов 10.

Съемные элементы наружного и внутреннего контуров, образующие нижний ярус ограждения, расположены в районе контакта с экраном. Они обеспечивают большую гибкость нижней части ограждения и увеличивают срок службы гибкого ресивера. Съемные элементы рассчитаны на быструю замену после износа.

К каждой секции кормового гибкого ресивера присоединены шесть кормовых съемных конусных элементов 7 со свободной диафрагмой 23. Угол наклона съемных конусных элементов к плоскости экрана от воздушной подушки в сторону кормы по углу наклона нижней образующей усеченного конуса съемного элемента с вершиной, направленной в сторону экрана за контур второго яруса кормового гибкого ресивера, выбран оптимальным - 33° из предела 20÷40°, угол наклона защитного редана - 36°, а угол наклона верхней образующей усеченного конуса к плоскости экрана выбран максимальным из рекомендуемого предела 50÷75°.

Для снижения истираемости при взаимодействии и увеличении ходимости смежные боковые стенки 22 двух соседних секций гибкого ресивера второго яруса на кормовом участке гибкого ограждения срезаны вертикальными плоскостями от линий, параллельных диаметральной плоскости, на угол, равный 15°.

Площадь отверстий для прохода воздуха из ресивера в навесные съемные конусные элементы выбрана таким образом, чтобы обеспечить максимальную их податливость. Высота кормового съемного конусного элемента составляет 45-50% от высоты гибкого ресивера. Нижняя кромка кормовых съемных конусных элементов 7 гибкого ограждения расположена ниже нижней кромки бортовых съемных элементов 5 этого ограждения для уменьшения эффекта загребания воды.

Нижняя кромка внутренней диафрагмы 23 кормовых съемных конусных элементов расположена выше уровня нижней кромки бортовых съемных элементов.

Каждый кормовой съемный конусный элемент с сужающейся книзу конусообразной оболочкой имеет внутри диафрагму 23, выполняющую роль клапана для перекрытия донной части этой оболочки, выполненную в виде изогнутого книзу листа, две кромки которого закреплены симметрично на внутренней поверхности оболочки со стороны ее верхней и нижней стенок, и при наполнении оболочки воздухом повышенного давления диафрагма 23 принимает вид цилиндрической поверхности, при этом диафрагма выполнена расширяющейся в сторону верхних кромок с возможностью сопряжения с поверхностью оболочки, причем две боковые кромки 24 выполнены свободными, не присоединенными к оболочке. В стенке навесного элемента, обращенной в сторону области воздушной подушки, организованы отверстия 25 для истечения воздуха в область, прикрываемую реданом 17, защищающим передние полотнища съемных элементов и диафрагму от повреждений при контактах с твердыми препятствиями. Кормовой съемный элемент со свободной диафрагмой и реданом изображен на фиг.7.

К каждой угловой секции гибкого ресивера также присоединены угловые съемные элементы 6 по четыре элемента с каждого борта. Элементы имеют вид усеченного конуса с вершиной, направленной в сторону экрана, с острым углом наклона к линии экрана от воздушной подушки в сторону внутреннего объема воздушной подушки. Навесные элементы в угловой части гибкого ограждения представляют собой податливую резиновую конструкцию конусовидной формы, закрытую для истечения воздуха со стороны воздушной подушки. Каждый угловой съемный элемент изготовлен в виде оболочки в форме усеченного конуса с коническим донышком 26 и имеет дополнительную внешнюю оболочку 27 для придания элементу большей стойкости к внешним воздействиям. В нижней части внутреннего конуса в донышке имеются отверстия для удаления воды 28. Угол наклона наружной образующей усеченного конуса к плоскости экрана составляет 100°, он выбран в середине диапазона 96-105°, угол наклона внутренней образующей - 40° и также выбран средним в диапазоне 35-45°, что являются оптимальными для угловой части ГО. Высота углового съемного конусного элемента составляет 40-45% от высоты гибкого ресивера и 90% от высоты бортовых навесных элементов. Нижняя кромка угловых съемных конусных элементов расположена выше нижней кромки бортовых съемных элементов гибкого ограждения. Нижняя кромка угловых съемных конических элементов расположена выше нижней кромки боковых и кормовых съемных элементов гибкого ограждения. Угловой съемный элемент изображен на фиг.7.

С момента начала эксплуатации судна на воздушной подушке в обычных условиях у отдельных съемных элементов гибкого ограждения начинается износ нижней кромки. В этом случае конструкция съемных элементов и примененной резинотканевой материи с повышенными показателями по адгезии и раздиру допускают возможность неоднократной подрезки от нижней кромки вверх до отмеченного крайне возможного уровня подрезки (а, например, для кормовых съемных конусных элементов до нижнего уровня расположения внутренней диафрагмы). При этом такая процедура не оказывает существенное значение на изменение эксплуатационных качеств судна. При значительных повреждениях, при аварийном или обычном режиме эксплуатации возможна и быстрая замена отдельных съемных элементов.

По имеющимся статистическим данным, основанным на опыте эксплуатации гибких ограждений судов на воздушной подушке, кормовые и угловые съемные конусные элементы подвергаются в 5 раз большему износу, чем носовые и бортовые. Предложенная конструкция кормовой и угловой частей гибкого ограждения позволяет увеличить время эксплуатации до замены кормовых и угловых съемных конусных элементов и приблизить их по этому показателю к носовым и бортовым съемным элементам.

Деление гибкого ограждения судна на воздушной подушке на отдельные секции делает производство технологичным и обеспечивает сравнительно легкую транспортировку и монтаж частей гибкого ограждения.

Таким образом, создана более простая и надежная конструкция гибкого ограждения в кормовой и угловой частях грузового судна на воздушной подушке с повышенной технологичностью изготовления и сборки ресивера гибкого ограждения и съемных элементов из отдельных секций, с повышенной степенью ремонтопригодности и с более оптимальными параметрами сопротивления движению судна на воздушной подушке за счет повышения рессорности (демпфирования) и податливости угловых и кормовых съемных конусных элементов при преодолении препятствий и за счет почти полного отсутствия загребания воды.

1. Гибкое ограждение судна на воздушной подушке, содержащее периферийный наружный гибкий ресивер, имеющий одноярусную конструкцию, прикрепленные к гибкому ресиверу по всему периметру съемные навесные элементы, внутреннее секционирующее ограждение из продольного надувного киля и поперечных оболочек из двух секций ресиверов также с закрепленными на них съемными навесными элементами, отличающееся тем, что ресивер гибкого ограждения в угловой части имеет участок с изменением знака гауссовой кривизны, причем к каждой угловой секции гибкого ресивера присоединены с острым углом наклона к линии экрана от воздушной подушки в сторону области воздушной подушки всех образующих усеченного конуса с донышком, с вершиной, направленной в сторону экрана, группы из, например, четырех съемных конусных элементов с наружной оболочкой, формирующей размеры нижней части конусов и предохраняющей съемные элементы от повреждения, при этом угол наклона наружной образующей усеченного конуса к плоскости экрана составляет 100° и находится в середине диапазона 96-105°, а угол наклона внутренней образующей - 40° и также выбран средним в диапазоне 35-45°, что является оптимальным для угловой части ГО.

2. Гибкое ограждение судна на воздушной подушке по п.1, отличающееся тем, что в кормовой части гибкий ресивер имеет одноярусную конструкцию, а устойчивость формы и податливость навесных элементов обеспечивается внутренней диафрагмой со свободными стенками, размерами отверстий из кормового ресивера и определенными углами наклона навесного элемента и защитного редана к экрану, при этом угол наклона съемных конусных элементов к плоскости экрана от воздушной подушки в сторону кормы по углу наклона нижней образующей усеченного конуса съемного элемента с вершиной, направленной в сторону экрана за контур второго яруса кормового гибкого ресивера, выбран оптимальным 33° из предела 20÷40°, угол наклона редана - 36°, а угол наклона верхней образующей усеченного конуса к плоскости экрана выбран максимальным из рекомендуемого предела 50÷75°.

3. Гибкое ограждение судна на воздушной подушке по п.1, отличающееся тем, что продольный киль разделяет область воздушной подушки на 3/5 ее длины, создавая в носовой части значительный объем, в котором давление создается большим по сравнению с кормовыми объемами.

4. Гибкое ограждение судна на воздушной подушке по п.1, отличающееся тем, что высота угловых навесных элементов составляет 40-45% от высоты гибкого ресивера и 90% от высоты бортовых навесных элементов, а нижняя кромка угловых съемных конусных элементов расположена выше нижней кромки бортовых съемных элементов гибкого ограждения.

5. Гибкое ограждение судна на воздушной подушке по п.1, отличающееся тем, что высота кормового съемного конусного элемента составляет 45-50% от высоты гибкого ресивера, а нижняя кромка кормовых съемных конусных элементов расположена ниже нижней кромки бортовых съемных элементов гибкого ограждения.

6. Гибкое ограждение судна на воздушной подушке по п.1, отличающееся тем, что каждый угловой съемный элемент изготовлен в виде оболочки в форме усеченного конуса с коническим донышком с прорезанными в нем отверстиями для слива воды и имеет дополнительную внешнюю оболочку для придания элементу большей стойкости к внешним воздействиям.

7. Гибкое ограждение судна на воздушной подушке по п.1, отличающееся тем, что каждый кормовой съемный элемент с сужающейся книзу конусообразной оболочкой имеет внутри диафрагму, выполняющую роль клапана для перекрытия донной части этой оболочки, выполненную в виде изогнутого книзу листа, две кромки которого закреплены симметрично на внутренней поверхности оболочки со стороны ее верхней и нижней стенок, и при наполнении оболочки воздухом повышенного давления диафрагма принимает вид цилиндрической поверхности, при этом диафрагма выполнена расширяющейся в сторону верхних кромок с возможностью сопряжений с поверхностью оболочки, причем две другие кромки выполнены свободными, не присоединенными к оболочке.

8. Гибкое ограждение судна на воздушной подушке по п.1, отличающееся тем, что кормовой съемный элемент с сужающейся книзу конусообразной оболочкой и внутренняя диафрагма, выполняющая роль клапана, прикрыты гибким реданом, предохраняющим их от повреждения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области судостроения и используется при постройке судов и аппаратов на воздушной подушке. .

Изобретение относится к транспортным средствам на воздушной подушке и касается создания маломерных судов и вездеходов на воздушной подушке. .

Изобретение относится к транспорту и касается создания аппаратов на воздушной подушке с системами демпфирования колебаний по высоте и автоматического управления угловыми колебаниями.

Изобретение относится к транспорту и касается создания аппаратов на воздушной подушке с системой автоматического управления колебаниями по углам крена и дифферента.

Изобретение относится к транспорту и касается создания аппаратов на воздушной подушке. .

Изобретение относится к транспорту и касается создания аппаратов на воздушной подушке повышенной проходимости. .

Изобретение относится к судостроению и касается конструкции элементов гибкого ограждения амфибийного судна на воздушной подушке, преимущественно кормовой части гибкого ограждения такого судна.

Изобретение относится к транспортным средствам на воздушной подушке и касается устройств для ее формирования. .

Изобретение относится к транспортному машиностроению и касается конструирования гибкого ограждения под днищем транспортных средств на воздушной подушке. .

Изобретение относится к судостроению и касается создания судов на воздушной подушке. .

Изобретение относится к транспортным средствам, способным двигаться по воде, земле и воздуху на воздушной подушке (ВП) в режимах аэростатической и аэродинамической поддержки, и касается конструкции полужесткого ограждения ВП. Ограждение состоит из элементов, каждый из которых представляет собой пару бортовых скегов, передний приводной щиток или задний приводной щиток, и предусматривает выполнение одного элемента двухъярусным с надувной герметичной камерой в нижнем ярусе. Верхний ярус двухъярусного элемента ограждения образован жесткой герметичной оболочкой с аэродинамической наружной поверхностью. Надувная герметичная камера нижнего яруса изготовлена из панелей ламинированного текстиля с поперечными нитями-тягами, закреплена на нижней оконечности жесткой герметичной оболочки и образует с ней общую аэродинамическую форму. Достигается улучшенная конструкция полужесткого ограждения ВП, обладающая хорошими аэродинамическими и гибкими свойствами, обеспечивающая движение в режимах аэростатической и аэродинамической поддержки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к военной технике и касается способа управления плавающим средством (ПС), предназначенным для использования в боевых действиях. Снаружи ПС устанавливают кожухи, соединенные с его корпусом с возможностью образования открытых снизу полостей и подачи в эти полости выхлопных газов (ВГ) силовой установки (СУ). Во время прямолинейного движения и качки измеряют амплитуду наклона ПС и пропорционально ее значению увеличивают и уменьшают подачу ВГ в полости со стороны соответственно наклона и ей противоположной. В случае поворота прекращают подачу ВГ в полость со стороны поворота, а с противоположной стороны - ее увеличивают пропорционально квадрату скорости ПС и обратно пропорционально радиусу его поворота. На наружных поверхностях боковых кожухов размещают пластины из мягкого эластичного материала и закрепляют их по периметру к кожуху с возможностью образования между ними и кожухами симметричных водонепроницаемых емкостей, к которым обеспечивают независимое и регулируемое их заполнение ВГ СУ. При поворотах с необходимостью дополнительного изменения радиуса поворота, изменяют относительное заполнение ВГ водонепроницаемых емкостей со стороны поворота и противоположной стороны с учетом направления и величины скорости ПС относительно воды. Достигается повышение плавучести, управляемости и безопасности, как при прямолинейном движении, так и маневрировании в условиях большой загрузки.

Изобретение относится к амфибийным судам на воздушной подушке с гибкими ограждениями. Устройство для обеспечения поперечной остойчивости гибкого ограждения, называемое «жабры», устанавливается на продольном гибком киле, размещающемся внутри воздушной подушки и состоящем из монолитного элемента верхнего яруса и съемных элементов нижнего яруса. По линиям крепления съемных элементов к монолитному элементу прикрепляются передний пространственный элемент, охватывающий снаружи передние съемные элементы продольного гибкого киля, и расположенные за этим элементом с обеих сторон съемных элементов киля по всей его длине продольные свисающие вниз гибкие полотнища. Полотнища расположены так, что передняя часть каждого последующего элемента по ходу движения полотнища заправлена под заднюю часть предыдущего полотнища. Достигается повышение остойчивости судна и ресурса съемных элементов продольного киля, защита при контактах киля с твердыми препятствиями, снижение прироста сопротивления на волнении. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх